面试题：SwiftUI自定义键盘与系统输入的深度集成

Question

在SwiftUI自定义键盘开发中，如何实现与系统输入的深度集成，例如无缝处理系统输入法的切换、输入状态的同步（如caps lock状态），并且保证自定义键盘在不同系统版本和设备上的兼容性。请详细说明技术方案、涉及的关键API以及可能遇到的挑战和解决方案。

Answer 1

技术方案

1. 系统输入法切换处理：
   • 使用NotificationCenter监听系统输入法切换相关的通知。例如，在iOS上可以监听UIKeyboardDidShowNotification和UIKeyboardDidHideNotification，虽然这些是UIKit的通知，但在SwiftUI中可以通过UIApplication.shared.notificationCenter来使用。当键盘显示或隐藏时，根据系统键盘的状态调整自定义键盘的显示与隐藏逻辑。
2. 输入状态同步（如caps lock状态）：
   • 通过UITextInput协议相关的功能来获取输入状态。在SwiftUI中，需要通过UIViewRepresentable或UIViewControllerRepresentable来桥接UIKit的功能。可以创建一个UIView的包装类，在其中实现UITextInput协议方法，例如hasMarkedText、markedRange等，用于获取输入状态。对于caps lock状态，可以通过UITextInputMode的primaryLanguage和keyboardType属性结合判断。例如，如果keyboardType是UIKeyboardType.asciiCapable，并且当前输入的字符是大写，可以推断caps lock可能处于开启状态。
3. 保证兼容性：
   • 针对不同系统版本，在代码中使用条件编译。例如，使用#available关键字，在不同系统版本上调用合适的API。对于不同设备，需要考虑屏幕尺寸、分辨率等因素。在SwiftUI中，使用GeometryReader来获取设备屏幕尺寸，根据尺寸调整自定义键盘的布局。例如，在大屏幕设备（如iPad）上可以采用更复杂的布局，而在小屏幕设备（如iPhone SE）上采用紧凑布局。

关键API

1. NotificationCenter：用于监听系统键盘相关通知，如UIKeyboardDidShowNotification和UIKeyboardDidHideNotification。
2. UITextInput协议：用于获取输入状态，包括hasMarkedText、markedRange等方法。
3. UITextInputMode类：通过其primaryLanguage和keyboardType属性辅助判断输入状态。
4. #available关键字：用于条件编译，适配不同系统版本。
5. GeometryReader：在SwiftUI中获取设备屏幕尺寸。

可能遇到的挑战和解决方案

1. API兼容性：不同系统版本API可能有变化。解决方案是使用#available关键字进行条件编译，确保在老版本系统上使用兼容的API，在新版本系统上使用更优化的API。例如，iOS 13及以上版本和iOS 12及以下版本在某些键盘相关功能上可能有差异，需要分别处理。
2. 设备差异：不同设备屏幕尺寸和分辨率不同，可能导致自定义键盘布局问题。通过GeometryReader获取设备屏幕尺寸，根据尺寸进行布局调整。例如，使用VStack和HStack结合Spacer来灵活布局，或者使用Grid（在SwiftUI 4.0及以上版本）进行更精细的布局控制。
3. 与系统键盘交互复杂：系统键盘的一些行为可能难以完全准确模拟和集成。可以通过在应用内测试不同场景下系统键盘和自定义键盘的交互情况，如输入中文、英文切换，大小写切换等，不断调整自定义键盘的逻辑，确保与系统键盘的交互尽可能无缝。